বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলি আধুনিক প্রযুক্তিতে ব্যবহারের জন্য অপরিহার্য এবং বেশিরভাগ ইলেকট্রনিক পণ্যের মূল উপাদান। বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলির গুরুত্ব থাকা সত্ত্বেও, তাদের মাত্র 1 শতাংশ চূড়ান্ত পণ্য থেকে উদ্ধার করা হয় এবং বাকিগুলি বর্জ্যে রূপান্তরিত হয়।
দক্ষ বিরল আর্থ উপাদান পুনরুদ্ধার প্রক্রিয়া উন্নয়নশীল সাম্প্রতিক চ্যালেঞ্জ হয়েছে. এই নিবন্ধটি বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলি পুনরুদ্ধারের বিভিন্ন পদ্ধতি নিয়ে আলোচনা করবে এবং দেখাবে যে স্থায়ী চুম্বক তৈরির জন্য বর্জ্য থেকে বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলি পুনরুদ্ধার করা সম্ভব।
বিরল পৃথিবীর উপাদানের প্রয়োগ:
বিরল পৃথিবীর উপাদান, বিরল আর্থ ধাতু নামেও পরিচিত, 17টি ভিন্ন উপাদানের একটি গ্রুপ, যার প্রত্যেকটির বৈশিষ্ট্যগতভাবে একই রকম শারীরিক বৈশিষ্ট্য রয়েছে: রূপালী-সাদা নরম ভারী ধাতু। স্ক্যান্ডিয়াম এবং ইট্রিয়ামও বিরল পৃথিবীর উপাদান কারণ এগুলি বেশিরভাগ ল্যান্থানাইডের মতো একই আমানতে পাওয়া যায় এবং একই রকম রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে, তবে বৈদ্যুতিন এবং চৌম্বকীয়ভাবে ভিন্ন। প্রতিটি বিরল পৃথিবীর উপাদানের বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশন এবং ব্যবহার রয়েছে।
এখানে তাদের কিছু অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে:
1. তেল শোধনাগারগুলিতে মহাকাশের উপাদান এবং তেজস্ক্রিয় তাপ ট্রেসার তৈরিতে স্ক্যান্ডিয়াম অ্যালয় ব্যবহার করা হয়।
2. Yttrium ক্যামেরার লেন্স এবং প্রতিসরণকারী টেলিস্কোপ লেন্স তৈরিতে ব্যবহৃত হয়।
3. প্রোমিথিয়াম গাড়ির ব্যাটারি তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়।
4. পারমাণবিক চুল্লিতে লেজার, নিউট্রন ক্যাপচার এবং কন্ট্রোল রড তৈরিতে সামারিয়াম ব্যবহার করা হয়।
5. বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলির অন্যান্য প্রয়োগগুলির মধ্যে রয়েছে হার্ডডিস্ক ড্রাইভ, চুম্বক, এক্স-রে মেশিন, ধাতব হ্যালাইড ল্যাম্প, ফাইবার অপটিক প্রযুক্তি, এলইডি লাইট বাল্ব ইত্যাদি তৈরি করা।
বর্জ্য যাতে বিরল পৃথিবীর উপাদান থাকতে পারে
বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলি দূষক হয়ে উঠছে যা বিভিন্ন প্রযুক্তিগত অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে তাদের ক্রমবর্ধমান ব্যবহারের কারণে পরিবেশের জন্য ঝুঁকি তৈরি করে। ই-বর্জ্য বিরল পৃথিবীর উপাদান দূষণের একটি উল্লেখযোগ্য উৎস। এর কারণ হল ই-বর্জ্যে বিরল পৃথিবীর উপাদানের উচ্চ ঘনত্ব রয়েছে, যা প্রায়শই অনিরাপদ উপায়ে নিষ্পত্তি করা হয় এবং পরিবেশের জন্য ক্ষতিকর।
বিরল পৃথিবীর উপাদানের পুনর্ব্যবহার:
বিরল আর্থ ধাতুগুলি বিভিন্ন ভোক্তা পণ্য যেমন স্থায়ী চুম্বক, বৈদ্যুতিক যান, স্মার্টফোন ইত্যাদিতে উপস্থিত অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। এটি প্রাকৃতিকভাবে আকরিকের মধ্যে একটি মিশ্রণ হিসাবে ঘটে এবং ব্যবহারের আগে অবশ্যই বিশুদ্ধ করা উচিত। বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলি আমার কাছে ব্যয়বহুল, তাই বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলিকে পদার্থে প্রক্রিয়া করা হয়েছে এমন বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলিকে পুনর্ব্যবহার করা সস্তা। তাদের পুনঃব্যবহারের ক্ষমতা থাকা সত্ত্বেও, বিরল পৃথিবী-ধারণকারী পণ্যগুলি শুধুমাত্র একবার ব্যবহার করা হয় এবং বাতিল করা হয়। বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলিকে পুনর্ব্যবহার করা বিরল আর্থ ধাতুগুলির একটি অবিচ্ছিন্ন সরবরাহের সাথে প্রস্তুতকারকদের সরবরাহ করবে যখন বর্জ্য হ্রাস করবে এবং এটি যে উল্লেখযোগ্য পরিবেশগত বোঝা তৈরি করবে। ই-বর্জ্য বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলির একটি প্রধান উৎস।
পুনর্ব্যবহারযোগ্য প্রযুক্তির সাম্প্রতিক অগ্রগতিগুলি এই উপকরণগুলি থেকে বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলিকে আহরণ করা আরও সম্ভবপর করে তুলেছে। উদাহরণস্বরূপ, জাপানে কিছু রিসাইক্লিং প্ল্যান্ট চালু আছে, এবং আনুমানিক 300,{1}} টন বিরল আর্থ ধাতু অব্যবহৃত ইলেকট্রনিক্সে সংরক্ষণ করা হয়। এছাড়াও, ফ্রান্সে, দুটি কারখানা তৈরির প্রচেষ্টা চলছে যা সেকেন্ড-হ্যান্ড ফ্লুরোসেন্ট ল্যাম্প, ব্যাটারি এবং চুম্বক থেকে বছরে 200 টন বিরল আর্থ ধাতু তৈরি করবে। এছাড়াও, কয়লা এবং উপজাতগুলি হল মূল উপাদানগুলির সম্ভাব্য উত্স, যার মধ্যে বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলি প্রায় 50 মিলিয়ন টন বিরল পৃথিবীর উপাদানের ফলন অনুমান করা হয়৷
বিরল পৃথিবীর উপাদান পুনরুদ্ধারের পদ্ধতি:
REE পুনরুদ্ধারের জন্য একটি কার্যকর এবং লাভজনক কৌশল তৈরি করা বিভিন্ন কারণের উপর নির্ভর করে, যার মধ্যে রয়েছে পণ্যের দাম, জমার আকার, নিষ্পত্তির খরচ এবং সম্ভাব্য বিপদ।
বেশিরভাগ উন্নত দেশে বর্জ্য ইলেকট্রনিক্স থেকে বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলি পুনরুদ্ধারের পদ্ধতিগুলি হল:
1. গ্যাজেটটি কাটা হয় এবং পাউডার আকারে গ্রাউন্ড করা হয়, যেখান থেকে মৌলিক উপাদান, বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলি বের করা হয়।
2. পাইরোমেটালারজিকাল পদ্ধতিগুলি উপাদানগুলিকে খুব উচ্চ তাপমাত্রায় গরম করে বৈদ্যুতিন বর্জ্যকে আলাদা করে। এই পদ্ধতিতে প্রচুর শক্তি প্রয়োজন।
3. তরল-তরল নিষ্কাশন বর্তমানে ব্যবহৃত আরেকটি সাধারণ পদ্ধতি। এই পদ্ধতিতে, বর্জ্য শক্তিশালী অ্যাসিডে দ্রবীভূত করা হয় এবং তারপর দ্রাবকের একটি পরিসীমা ব্যবহার করে বিরল পৃথিবী বের করা হয়।
পুনর্ব্যবহৃত বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলির ব্যবহার:
পুনর্ব্যবহৃত বিরল পৃথিবীর উপাদানের ব্যবহার বৃদ্ধি পেয়েছে। বেশিরভাগ বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলি অনুঘটক এবং চুম্বক উত্পাদনে ব্যবহৃত হয়। বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলি উচ্চ-কার্যক্ষমতাসম্পন্ন চুম্বক, সংকর ধাতু, কাচ এবং ইলেকট্রনিক্স উৎপাদনে গুরুত্বপূর্ণ।
এর উৎপাদন পদ্ধতিবিরল পৃথিবী চুম্বক:
পুনর্ব্যবহৃত বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলি বিরল আর্থ চুম্বক তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। বিরল আর্থ চুম্বক হল শক্তিশালী স্থায়ী চুম্বক যা বিরল আর্থ উপাদানের সংকর ধাতু দিয়ে তৈরি। তারা সবচেয়ে শক্তিশালী স্থায়ী চুম্বক, অন্যান্য ধরনের চুম্বকের তুলনায় শক্তিশালী চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি করে।
বিরল আর্থ চুম্বক যেমন নিওডিয়ামিয়াম চুম্বক প্রধানত পাউডার ধাতুবিদ্যা প্রক্রিয়া দ্বারা নির্মিত হয়। এই পদ্ধতিতে, একটি উপযুক্ত কম্পোজিশনকে সূক্ষ্ম পাউডারে পরিণত করা হয়, ঘনীভূত করার জন্য "তরল ফেজ সিন্টারিং" দ্বারা উত্তপ্ত করা হয়। স্থায়ী চুম্বক যেমন ফেরাইট, সামারিয়াম কোবাল্ট (SmCo), এবং নিওডিয়ামিয়াম আয়রন বোরন চুম্বক এইভাবে তৈরি করা হয়। উপসংহারে, বর্জ্য থেকে উদ্ধার হওয়া বিরল পৃথিবীর উপাদানগুলিকে স্থায়ী চুম্বক তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।